问题 问答题

某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程,其实验流程如下:

海水

除去悬浮
杂质
浓缩
氯化剂
氯化
热空气
Br2(g)

Na2CO3溶液
吸收

H2SO4
Br2

(1)取24L除去悬浮杂质后的海水,浓缩至2L;

(2)向其中通入足量Cl2,反应的离子方程式: ,通入热空气的目的: ;

(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收,反应得到NaBr、NaBrO3和CO2,反应的化学方程式: ,产生的CO2通入足量澄清石灰水中,得到1g白色沉淀;

(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质,反应的化学方程式: ,理论上可以得到Br2的质量为 ;

(5)请计算海水中溴的浓度为 g/L.

答案

解析:通过反应Cl2+2Br-═Br2+2Cl-置换出溴单质后,一般用热空气或水蒸气将Br2吹出;根据各步反应,可确定如下关系:Br2~CO2~CaCO3,根据CaCO3的质量

可求出原24L海水中Br2的质量为

160g/mol×1g
100g/mol
=1.6 g,

则海水中溴的浓度为

1.6g
24L
=0.067 g/L.

(2)因氯气具有氧化性,能氧化溴离子生成单质溴:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-

因溴易挥发,所以一般用热空气或水蒸气将Br2吹出,故答案为:将Br2吹出;

(3)生成一个NaBr化合价降低1,生成一个NaBrO3化合价升高5,根据化合价升降总数相等和质量守恒来配平得:

3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,故答案为:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;

(4)因Br-和BrO3-在酸性条件下发生归中反应生成Br2:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O,

故答案为:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O;

根据各步反应,得如下关系:CaCO3 ~CO2~Br2

                          100             160    

                           1g             1.6 g

所以得到Br2的质量为1.6g,故答案为:1.6 g;

(5)海水中溴的浓度为

1.6g
24L
=0.067 g/L,故答案为:0.067.

单项选择题
单项选择题